工具鋼

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種類/工具鋼

碳素工具鋼的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，在0.65-1.35%之間，按其組織屬于亞共析、共析或過共析鋼。碳素工具鋼熱處理后表面可得到較高的硬度和耐磨性，心部有較好的韌性；退火硬度低（不大于HB207），加工性能良好。但其紅硬性差，當(dāng)工作溫度達(dá)250℃時(shí)，鋼的硬度和耐磨性急劇下降，硬度下降到HRC60以下、這類鋼的淬透性低。較大的工具不能淬透（水中淬透直徑為15mm），水淬時(shí)表面淬硬層與中心部位硬度相差很大。使工具在淬火時(shí)易產(chǎn)生變形。或形成裂紋此外，其淬火溫度范圍窄，在淬火時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制溫度。防止過熱、脫碳和變形。

熱軋棒材圓鋼直徑或方鋼邊長8mm-80mm

鍛制棒材 圓鋼直徑或方鋼邊長50mm-150mm

冷拉棒材圓鋼直徑8mm-40mm

熱軋鋼板厚度0.7mm-15mm

冷拉鋼帶厚度0.10mm-3.60mm

冷拉鋼絲圓鋼絲直徑0.050mm-16mm

熱軋扁鋼厚度*寬度 3mm-30mm*（10、12、14、16、18、20、22、25、28、30、32、35、38、40、45、50、55、60、65、90、100、160）mm

鍛制扁鋼 厚度*寬度 10mm-65mm*（40、45、50、55、60、65、70、80、90、100、110、120、130、150、170、180、190、200）mm

性能和用途

T7、T7A 亞共析鋼。具有較好的塑性、韌性和強(qiáng)度，以及一定的硬度，能承受震動(dòng)和沖擊負(fù)荷，但切削能力差。用于制造承受沖擊負(fù)荷不大，且要求具有適當(dāng)硬度和耐磨性，及較好的韌性的工具，如鍛模、鑿子、錘、沖頭、金屬剪切刀、擴(kuò)孔鉆、鋼印、木工工具、風(fēng)動(dòng)工具、機(jī)床*、鉗工工具、鉆鑿工具、較鈍的外科醫(yī)療用具等。

T8、T8A 共析鋼。淬火加熱時(shí)容易過熱，變形也大，塑性和強(qiáng)度比較低，不宜制造承受較大沖擊的工具，但經(jīng)熱處理后有較高的硬度和耐磨性。用于制造切削刃口在工作時(shí)不變熱的工具，如木工工具、風(fēng)動(dòng)工具、鉗工工具、簡單模具、鉚釘沖模、中心孔銃和沖模、切削鋼材用工具、軸承、刀具、鋁錫合金壓鑄板和型芯，以及各類彈簧等。

T8Mn、T8MnA 共析鋼。具有較高的淬透性和硬度，但塑性和強(qiáng)度較低。用于制造斷面較大的木工工具、手鋸鋸條、刻印工具、鉚釘沖模、發(fā)條、帶鋸鋸條、圓盤鋸片、煤礦用鑿、石工用鑿等。

T9、T9A過共析鋼。具有較高的硬度，但塑性和強(qiáng)度較低。用于制造要求較高硬度且有一定韌性的各種工具，如刻印工具、鉚釘沖模、壓床模、沖頭、木工工具、農(nóng)機(jī)切割零件、鑿巖工具和鑄模的分流釘?shù)取?/p>

T10、T10A過共析鋼。晶粒細(xì)，在淬火加熱時(shí)（溫度達(dá)800℃）不致過熱，仍能保持細(xì)品粒組織；淬火后鋼中有未溶的過剩碳化物，所以具有比T8、T8A鋼更高的耐磨性，但韌性較低。

用于制造切削刃口在工作時(shí)不變熱的工具，不承受沖擊負(fù)荷而具有鋒利刃口和少許韌性的工具，如加工木材用工具、手用橫鋸、手用細(xì)木工具、機(jī)用細(xì)木工具、麻花鉆、拉絲模、沖模、冷鐓模、螺絲錐、擴(kuò)孔刀具、搓絲板、車刀、刨刀、銑刀、貨幣壓模、小尺寸斷面均勻的冷切邊及沖孔模、低精度形狀簡單的卡板、鉗工刮刀、硬巖石鉆子、制鉚釘和釘子用工具、螺絲刀、銼刀、刻紋用鑿子、切紙和煙葉用刀具等。

T11、T11A 過共析鋼。具有較好的綜合力學(xué)性能（如硬度、耐磨性和韌性等），晶粒更細(xì)，在加熱時(shí)對(duì)晶粒長大和形成碳化物網(wǎng)的敏感性小。用于制造在工作時(shí)切削刃口不變熱的工具，如鋸、鏨刀、絲錐、銼刀、刮刀、發(fā)條、儀規(guī)、擴(kuò)孔鉆、板牙、切煙葉用刀具、尺寸不大和斷面無急劇變化的冷沖模及木工刀具等。 T12、T12A 過共析鋼。由于碳含量高。淬火后仍有較多的過剩碳化物，所以硬度和耐磨性高，但韌性低，且淬火變形大。不適于制造切削速度高和受沖擊負(fù)荷的工具。用于制造不受沖擊負(fù)荷，切削速度不高，切削刃口不變熱的工具，如車刀、銑刀、鉆頭、鉸刀、擴(kuò)孔鉆、絲錐、板牙、刮刀、量規(guī)、刀片、小型沖頭、鋼銼、鋸、發(fā)條、切煙葉用刀具，及斷面尺寸小的冷切邊模和沖口模等。

用于制造不受沖擊負(fù)荷，但要求極高硬度的金屬切削工具，如剃刀、刮刀、拉絲工具、銼刀、刻紋用工具、鉆子，以及堅(jiān)硬巖石加工用工具和雕刻用工具等。

工具鋼簡介

合金工具鋼 alloy tool steel

在碳素工具鋼中加入Si、Mn、Ni、Cr、W、Mo、V等合金元素的鋼。

加入Cr和Mn可以提高工具鋼的淬透性，可根據(jù)要求，有選擇地加入或同時(shí)加入其他元素(加入總量一般不超過5%)，即形成一系列的合金工具鋼。

按用途分類

合金工具鋼的淬硬性、淬透性、耐磨性和韌性均比碳素工具鋼高，按用途大致可分為刃具、模具和量具用鋼3類。其中碳含量高的鋼（碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.80%）多用于制造刃具、量具和冷作模具，這類鋼淬火后的硬度在HRC60以上，且具有足夠的耐磨性；碳含量中等的鋼（碳質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0.35%~0.70%）多用于制造熱作模具，這類鋼淬火后的硬度稍低，為HRC50~55，但韌性良好。

高速工具鋼主要用于制造高效率的切削刀具。由于其具有紅硬性高、耐磨性好、強(qiáng)度高等特性，也用于制造性能要求高的模具、軋輥、高溫軸承和高溫彈簧等。高速工具鋼經(jīng)熱處理后的使用硬度可達(dá)HRC63以上，在600℃左右的工作溫度下仍能保持高的硬度，而且其韌性、耐磨性和耐熱性均較好。退火狀態(tài)的高速工具鋼的主要合金元素有多、鉬、鉻、釩，還有一些高速工具鋼中加入了鈷、鋁等元素。這類鋼屬于高碳高合金萊氏體鋼，其主要的組織特征之一是含有大量的碳化物。

鑄態(tài)高速工具鋼中的碳化物是共晶碳化物，經(jīng)熱壓力加工后破碎成顆粒狀分布在鋼中，稱為一次碳化物；從奧氏體和馬氏體基體中析出的碳化物稱為二次碳化物。這些碳化物對(duì)高速工具鋼的性能影響很大，特別是二次碳化物，其對(duì)鋼的奧氏本晶粒度和二次硬化等性能有很大影響。碳化物的數(shù)量、類型與鋼的化學(xué)成分有關(guān)，而碳化物的顆粒度和分布則與鋼的變形量有關(guān)。鎢、鉬是高速工具鋼的主要合金元素，對(duì)鋼的二次硬化和其他性能起重要作用。鉻對(duì)鋼的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用，對(duì)二次硬化也有一定的作用。釩對(duì)鋼的二次硬化和耐磨性起重要作用，但降低可磨削性能。

高速工具鋼的淬火溫度很高，接近熔點(diǎn)，其目的是使合金碳化物更多的溶入基體中，使鋼具有更好的二次硬化能力。高速工具鋼淬火后硬度升高，此為*次硬化，但淬火溫度越高，則回火后的強(qiáng)度和韌性越低。淬火后在350℃以下低溫回火硬度下降在350℃以上溫度回火硬度逐漸提高，至520~580℃范圍內(nèi)回火（化學(xué)成分不同，回火溫度不同）出現(xiàn)第二次硬度高峰，并超過淬火硬度，此為二次硬化。這是高速工具鋼的重要特性。

高速工具鋼除了具有高的硬度、耐磨性、紅硬性等使用性能外，還具有一定的熱塑性、可磨削性等工藝性能。多系高速工具鋼主要合金元素是鎢，不含鉬或含少量鉬。其主要特性是過熱敏感性小，脫碳敏感性小、熱處理和熱加工溫度范圍較寬，但碳化物顆粒粗大，分布均勻性差，影響鋼的韌性和塑性。

鎢鉬系高速工具鋼的主要合金元素是鎢和鉬。其主要特性是碳化物的顆粒度和分布均優(yōu)于鎢系高速工具鋼，脫碳敏感性和過熱敏感性低于鉬系高速工具鋼，使用性能和工藝性能均較好。

鉬系高速工具鋼的主要合金元素是鉬，不含鎢或含少量鎢。其主要特性是碳化物顆粒細(xì)，分布均勻、韌性好，但脫碳敏感性和過熱敏感性大、熱加工和熱處理范圍窄。

含鈷高速工具鋼是在通用高速工具鋼的基礎(chǔ)上加入一定量的鈷，可顯著提高鋼的硬度、耐磨性和韌性。

粉末高速工具鋼是用粉末冶金方法產(chǎn)生的。首先用霧化法制取低氧高速工具鋼預(yù)合金粉末，然后用冷、熱靜壓機(jī)將粉末壓實(shí)成全致密的鋼坯，再經(jīng)鍛、軋成材。粉末高速工具鋼的碳化物細(xì)小、分布均勻，韌性、可磨削性和尺寸穩(wěn)定性等均很好，可生產(chǎn)用鑄錠法個(gè)可能產(chǎn)生更高合金元素含量的超硬高速工具鋼。

粉末高速工具鋼可分為3類，*類是含鈷高速工具鋼，其特點(diǎn)是具有接近硬質(zhì)合金的硬度，而且還具有良好的可鍛性、可加工性、可磨性和強(qiáng)韌性。第二類是無鈷高鎢、鉬、釩超硬高速工具鋼。第三類是超級(jí)耐磨高速工具鋼。其硬度不太高，但耐磨性極好，主要用于要求高耐磨并承受沖擊負(fù)荷的工作條件。

鋼行業(yè)運(yùn)行情況/工具鋼

(一)產(chǎn)量創(chuàng)歷史*水平。2013年1-6月，全國累計(jì)生產(chǎn)粗鋼3.9億噸，同比增長7.4%，增速較去年同期提高5.6個(gè)百分點(diǎn)。前6個(gè)月，粗鋼日均產(chǎn)量215.4萬噸，相當(dāng)于年產(chǎn)粗鋼7.86億噸水平。其中，2月份達(dá)到歷史*220.8萬噸，3-6月份雖有回落，但仍保持在210萬噸以上較高水平。分省區(qū)看，1-6月，河北、江蘇兩省粗鋼產(chǎn)量同比分別增長6.8%和13.2%，兩省合計(jì)新增產(chǎn)量占全國2694萬噸增量的42.4%，另有山西、遼寧、河南和云南等省增產(chǎn)也在100萬噸以上。分企業(yè)類型看，1-6月，重點(diǎn)大中型鋼鐵企業(yè)粗鋼產(chǎn)量同比增長5.5%，低于全國平均增幅2個(gè)百分點(diǎn)，但仍有60%的增產(chǎn)來自重點(diǎn)大中型鋼鐵企業(yè)。

(二)鋼材價(jià)格低位運(yùn)行。2013年1-6月，國內(nèi)鋼材市場整體表現(xiàn)低迷。隨著粗鋼產(chǎn)能大幅釋放，市場供需陷入失衡狀態(tài)，鋼材價(jià)格步入下降通道，已弱勢(shì)下跌4個(gè)多月。截止2013年7月26日，鋼材價(jià)格指數(shù)降到100.48點(diǎn)，低于年初6.6點(diǎn)。鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)的八個(gè)鋼材品種價(jià)格比年初均有不同程度的下降，平均跌幅5.7%。分品種來看，占我國鋼材產(chǎn)量比重較大的建筑用線材、螺紋鋼價(jià)格跌幅分別達(dá)4.9%和6.7%，中厚板和熱軋卷板價(jià)格跌幅分別達(dá)5.7%和9.7%。

(三)鋼材出口增長較快。國內(nèi)鋼材市場供需失衡刺激企業(yè)出口。1-6月，我國累計(jì)出口鋼材3069萬噸，同比增長12.6%;進(jìn)口鋼材683萬噸，下降1.8%，進(jìn)口鋼坯和鋼錠32萬噸，增長50%。將坯材折合粗鋼，累計(jì)凈出口2506萬噸，同比增長17.3%，占我國粗鋼產(chǎn)量的6.4%。從出口價(jià)格看，1-6月出口棒線材均價(jià)624.3美元/噸，同比下降18%;板材835.2美元/噸，同比下降2.8%。

(四)鋼廠及社會(huì)庫存高位運(yùn)行。市場供需矛盾向流通領(lǐng)域蔓延，國內(nèi)鋼材庫存延續(xù)上年末增長態(tài)勢(shì)。3月15日達(dá)到歷史*2252萬噸，比上年*點(diǎn)增加351萬噸，其中建筑鋼材庫存1432萬噸，占庫存總量的63.6%。之后，隨著季節(jié)性消費(fèi)增加，庫存逐漸回落，7月26日降至1540萬噸。市場供大于求也推高鋼廠庫存，3月中旬重點(diǎn)企業(yè)鋼材庫存創(chuàng)歷史記錄，達(dá)到1451萬噸，同比增長29.7%，6月下旬降至1268萬噸，仍比年初增長29.9%，比2012年同期增長11.4%。

(五)鋼廠盈利水平逐月下滑。2013年上半年，冶金行業(yè)實(shí)現(xiàn)利潤736.9億元，同比增長13.7%，其中黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)實(shí)現(xiàn)利潤454.4億元，同比增長22.7%。1-5月份重點(diǎn)大中型鋼鐵企業(yè)的盈利狀況遠(yuǎn)不如行業(yè)總體水平，并呈逐月下降態(tài)勢(shì)，盡管實(shí)現(xiàn)利潤增長34%，但也僅有28億元，銷售利潤率為0.19%。5月當(dāng)月，86家重點(diǎn)大中型鋼鐵企業(yè)僅實(shí)現(xiàn)利潤1.5億元，連續(xù)5個(gè)月環(huán)比下滑，其中34家虧損，虧損面高達(dá)40%。

(六)鋼鐵行業(yè)固定資產(chǎn)投資增幅明顯回落。2013年1-6月，鋼鐵行業(yè)固定資產(chǎn)投資3035億元，同比增長4.3%，其中黑色金屬冶煉及壓延投資2356億元，同比增長3.3%，比2012年同期回落6.1個(gè)百分點(diǎn);黑色金屬礦采選投資679億元，同比增長7.8%，增速大幅回落15個(gè)百分點(diǎn)。

工藝性能/工具鋼

工具鋼除了具有上述使用性能外，還應(yīng)具有良好的工藝性能。

工具鋼應(yīng)具有良好的熱壓力加工性能和機(jī)械加工性能，才能保證工具的制造和使用。鋼的加工性取決于化學(xué)成分、組織的質(zhì)量。

工具鋼的淬火溫度應(yīng)足夠?qū)挘�以減少過熱的可能性。

淬硬性是鋼在淬火后所能達(dá)到*硬度的性能。淬硬性主要與鋼的化學(xué)成分特別是碳含量有關(guān)，碳含量越高，則鋼的淬硬性越高。

淬透性表示鋼在淬火后從表面到內(nèi)部的硬度分布狀況。淬透性的高低與鋼的化學(xué)成分、純潔度、晶粒度有關(guān)。根據(jù)用于制造不同的工具，對(duì)這兩種性能各有一定的要求。

工具表面發(fā)生脫碳，將使表面層硬度降低，因此要求工具鋼的脫碳敏感性低。在相同的加條件下，鋼的脫碳敏感性取決于其化學(xué)成分。

工具在熱處理時(shí)，要求其尺寸和外形穩(wěn)定。

對(duì)很制造刀具和量具用鋼。要求具有良好的磨削性。鋼的磨削性與其化學(xué)成分有關(guān)，特別是釩含量，如果釩質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于0.50%則磨削性變壞。

高速工具鋼也是一種合金工具鋼，其中含有C，Mn，Si，Cr，V，W，Mo，Co.而它能用來做高速旋轉(zhuǎn)切割工具，能耐磨，耐高溫，就是其中Cr，V，W，Mo得比例比較大（你也是同行，這里就不細(xì)講了），以 W12Cr4V5Co5為例，Cr->3.75%-5%，V->4.5%-5.25%，W->11.75%-13%.其中Cr和V得比例不得低于3%。P和S得含量不得大于0.030%。

合金工具鋼的加工方法主要是壓力加工鋼和切削工具鋼。合金工具鋼種類和多，有冷作，熱作，無磁，塑料模具鋼等等，同時(shí)Cr和V得比例不能過低。冷作模具工具鋼的選擇

冷作模具工具鋼的選擇，在實(shí)際用途中工具鋼是根據(jù)模具主要失效機(jī)理進(jìn)行選擇的。選擇工具鋼僅僅擁有鋼材性能方面的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須考慮生產(chǎn)零件的數(shù)量，被加工材料的類型，厚度及其硬度等因素。選擇工具鋼的一種基本方法是先把除磨損外的其他失效機(jī)理全部排除，然后選擇具備最適合耐磨損性的工具鋼，以滿足產(chǎn)品生產(chǎn)量的要求。

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